от дошкольника до выпускника ВУЗа
STEM-подход — один из прорывных инструментов трансформации образования. Множество государственных и частных учебных учреждений берут эту концепцию на вооружение, а сама она соответствует образовательным стандартам, принятым в России в 2012 году. STEAM — естественное развитие STEM-подхода, сочетающее технологии и гуманитарные дисциплины. На этих идеях основывается и педагогическая философия LEGO Education, и, чтобы эти аббревиатуры, которые можно часто встретить в наших материалах, были понятны каждому читателю, подробно рассказываем об истории, принципах и решениях STEM- и STEAM-образования в России и зарубежом.
Что такое STEM-образование
Историческая справка
STEM в России
STEM и ФГОС
От STEM к STEAM
STEM и STEAM-решения LEGO Education
Аббревиатура STEM (Science, Technology, Engineering and Mathematics) — расшифровывается как Наука, Технологии, Инженерия, Математика и обозначает практико-ориентированный подход к построению содержания образования и организации учебного процесса.
1. Проектная форма организации образовательного процесса, в ходе которого дети объединяются в группы для совместного решения учебных задач;
2. Практический характер учебных задач, результат решения которых может быть использован для нужд семьи, класса, школы, ВУЗа, предприятия, города и т. п.;
3. Межпредметный характер обучения: учебные задачи конструируются таким образом, что для их решения необходимо использование знаний сразу нескольких учебных дисциплин;
4. Охват дисциплин, которые являются ключевыми для подготовки инженера или специалиста по прикладным научным исследованиям: предметы естественнонаучного цикла (физика, химия, биология), современные технологии и инженерные дисциплины.
Главная цель STEM-подхода — преодолеть свойственную традиционному образованию оторванность от решения практических задач и выстроить понятные ученикам связи между учебными дисциплинами.
Еще больше полезных материалов — в Телеграм-канале Педсовета. Подписывайтесь, чтобы не пропускать свежие статьи и новости.
Подписаться
Впервые идея и аббревиатура STEM были предложены в 2001 году учеными Национального научного фонда США как ориентир для обновления системы подготовки современных инженеров и исследователей в ВУЗах. Идея была поддержана правительством, общественными организациями и многими корпорациями США, в том числе такими технологическими лидерами как Intel и Xerox. В результате принципы STEM стали активно применять для формирования образовательных программ многих американских университетов.
Сегодня в системе высшего образования США насчитываются сотни инженерных и научных специальностей, программы подготовки по которым построены в соответствии с концепцией STEM. При этом дипломная работа студента объединяется со стажировкой в технологической компании и участием в сложных технологических проектах бок о бок с профессионалами.
Впоследствии STEM-подход был подхвачен многими странами мира. В настоящее время подготовка STEM-специалистов ведется в ВУЗах Франции, Великобритании, Австралии, Израиля, Китая, Канады, Турции и ряда других стран.
Одновременно с расширением географии STEM происходило распространение элементов STEM-подхода вниз по образовательной пирамиде, как на школьное, так и на дошкольное образование. Во многих странах начали активно создаваться учебные курсы и пособия для межпредметных исследований и конструирования в детских группах. Ощутив реальные результаты STEM-подхода в высшем образовании, правительство США через образовательные стандарты утвердило STEM-обучение как базовый метод преподавания в школах. Австралия, Канада и Сингапур сделали это еще раньше.
В рамках детского STEM-образования робототехника оказалась той областью, где наиболее удачно пересеклись запросы экономики на развитие высокотехнологичных отраслей и естественный интерес детей к конструированию. Как следствие, сегодня воспитатели и учителя по всему миру активно используют в своей работе наборы для конструирования и программирования роботов.
В России активное привлечение учеников к инженерному делу и роботостроению происходит на протяжении последних 5 лет.
В 2014 году в послании Федеральному собранию Президент РФ впервые указал на необходимость вывести инженерное образование в стране на мировой уровень. Робототехнические комплексы были внесены в число приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в России, и вскоре начала складываться сеть инженерно-технических центров: кванториумы, фаблабы при ВУЗах, ЦМИТы и центр «Сириус». В школах стали появляться спецклассы, оборудованные всем необходимым для создания программируемых роботов.
Сегодня в технопарках, при ВУЗах или в рамках Центров технической поддержки образования открывается все больше STEM-центров, которые помогают старшеклассникам осваивать новые технологии и мотивируют на продолжение образования в научно-технической сфере. Магистерские программы STEM-подготовки учителей появляются в российских университетах, быстро расширяется практика использования STEM-подхода в дополнительном образовании и в сегменте платных образовательных услуг. Дети с интересом работают в командах, экспериментируют, проводят исследования, придумывают и собирают роботов, создают сайты и мультфильмы.
Стремительно растущий интерес учителей к STEM-методикам объясняется тем, что значительная часть задач, которые установлены образовательными стандартами РФ, может быть реализована с учетом идей, инструментов и методик, накопленных в рамках STEM-подхода. Концепция STEM соответствуют основным требованиям ФГОС, и в этом можно убедиться, приложив принципы STEM к образовательному стандарту основного общего образования.
1. Проектная форма организации обучения и практическая направленность STEM создают более благоприятные по сравнению с классно-урочным обучением мотивационные и предметные предпосылки для реализации следующих требований ФГОС:— Организация активной учебно-познавательной деятельности;
— Участие в социально значимом труде и приобретение практического опыта;
— Формирование способности применять полученные знания на практике, в том числе в социально-проектных ситуациях;
— Ориентировка в мире профессий и формирование устойчивых познавательных интересов как основы выбора будущей профессии.
2. Ориентация на межпредметность и накопленный в рамках STEM опыт комплексного освоения математики и естественных наук создают более благоприятные условия для:
— применения математических и естественнонаучных знаний при решении образовательных задач;
— развития навыков формулирования гипотез, планирования и проведения экспериментов, оценки полученных результатов;
— осознания значения математики и информатики в повседневной жизни человека;
— формирования умения моделировать реальные ситуации на языках алгебры и геометрии, а также исследовать построенные модели математическими методами;
— понимания физических основ и принципов работы машин и механизмов, средств передвижения и связи, бытовых приборов, промышленных технологических процессов и т. д.
Не менее значительный объем соответствий STEM-принципов во ФГОС можно установить и при анализе стандартов начального общего и среднего общего образования.
В последние несколько лет в сфере инновационной экономики все больший вес приобретают креативные индустрии, связанные с интеллектуальной и творческой деятельностью: компьютерные технологии, виртуальная реальность, дизайн, мода, реклама, анимация и т. д. Креативные отрасли во всем мире становятся движущей силой экономического роста, а занятость молодежи в креативной индустрии уже превышает занятость в реальном секторе. Эти перемены ставят новые задачи перед системой образования, а именно — необходимость большего включения в программу обучения творческих и художественных дисциплин.
В США, где в рамках креативных индустрий создано свыше 30 млн рабочих мест, эта необходимость привела к трансформации STEM-концепции: к синтезу науки, технологии, инженерии и математики добавился пятый компонент — Arts, искусство. Получилась новая аббревиатура и концепция — STEAM.
STEAM-подход сохраняет ориентир на проектную деятельность, практическую направленность и межпредметность, но меняет расстановку ключевых дисциплин. На уровне формирования учебной программы, например, в ВУЗе, STEAM предполагает включение в нее не только инженерных и естественно-научных STEM-предметов, но и гуманитарных и творческих дисциплин: литература, дизайн, архитектура, музыка, изобразительное искусство. STEM-предметы и технологии дают ясные решения для прикладных задач, а гуманитарные Arts-дисциплины развивают умение находить выход в состоянии неопределенности, неоднозначности и двусмысленности. Так учащиеся учатся гармонично сочетать в работе научную строгость и творческую свободу.
На методическом уровне STEAM-подход предполагает, что, кроме решения технологических вопросов, в проектной деятельности ученики:Идеологи STEAM-подхода вдохновляются примерами великих ученых, которые сочетали научные занятия с творчеством, и благодаря развитому нелинейному мышлению и воображению смогли дать миру революционные открытия: литератор Галилей, художник Леонардо Да Винчи, музыкант Эйнштейн, философ Гейзенберг.
— приобретают навыки работы в команде;
— учатся конструктивно критиковать и отстаивать свое мнение;
— осваивают презентационные компетенции;
— учатся генерировать идеи в условиях неопределенности;
— применяют принципы дизайна и маркетинга для создания и продвижения продукта;
В школе STEAM-подход реализуется в рамках занятий по робототехнике, особенно в соревновательной деятельности. Так для участия в международных соревнованиях FIRST® LEGO League требуется не только умение хорошо собирать и программировать, но и способность эффективно работать в команде, быстро генерировать идеи и грамотно презентовать результаты.
Одним из наиболее известных и признанных инструментов для реализации обоих подходов в школе являются решения LEGO® Education. Наборы LEGO Education разной сложности рассчитаны на работу с детьми в возрастном диапазоне от 4 до 16 лет.
Эти решения отличает привлекательность и узнаваемость (практически все знакомы с LEGO с раннего детства), яркость, простота и интуитивно-понятные способы сборки, а главное — широкие возможности для постановки комплексных учебных задач с использованием знаний всех предметов естественнонаучного цикла.
Для каждой возрастной группы в линейке LEGO Education предусмотрены свои наборы. Вот лишь некоторые из них:Для дошкольников — это Экспресс «Юный программист» в виде поезда и железной дороги. Элементы алгоритмики, программирования изучаются с его помощью без компьютера.
Для младших школьников подходит LEGO Education WeDo 2.0. и BricQ Motion Prime. Последнее решение помогает изучать окружающий мир и физику, выполняя проекты, связанные со спортом и здоровым образом жизни. BricQ — STEAM-решение, которое вообще не предполагает программирования. В наборе также нет моторов и других, содержащих электронику деталей, что облегчает работу преподавателей-предметников (например, учителей физики).
Для средней и старшей школы — LEGO Education SPIKE Prime. Он рассчитан на применение в экспериментальной деятельности на уроках всего естественнонаучного цикла. Например, практически любой проект из курса «Фитнес датчики» позволяет не только закрепить на практике материал курса физики 7 класса, но и проработать математические закономерности, по которым строятся графики, иллюстрирующие опыты. SPIKE Prime стал самым красочным и гендерно-нейтральным из последних наборов. А разнообразие моделей и легкость программирования на языке Scratch позволяет использовать конструктор для изучения различных дисциплин.
Для каждого из наборов есть методические материалы, адаптированные под образовательные стандарты РФ. Их можно найти на официальных ресурсах LEGO Education, как и материалы для подготовки самих педагогов. Образовательную поддержку преподавателей в России осуществляет Академия LEGO Education.
Партнерский материал
Как изменить название группы в Стиме
В Steam можно создавать группы. Вот только невозможно потом изменить придуманное название. Что делать, если у вас возникли новые креативные мысли уже после того, как вы создали сообщество и набрали неплохую аудиторию? Рассматриваем возможные альтернативы и способы хоть как-то поменять нейминг группы.
Что можно изменить?
Несмотря на такие жёсткие ограничения, Steam всё же оставила возможность поменять несколько важных составляющих имени сообщества: аббревиатура, ссылка и заголовок. Самым важным, наверное, является возможность смены аббревиатуры. Ведь именно её многие участники ставят в свой ник, да и в целом сокращённое название чаще фигурирует в разных списках. Поменяем у нашей группы в Steam эти параметры.
- Открываем раздел «Группы».
- Находим нашу и выбираем «Администрирование».
- Жмём кнопку «Управление» и там кликаем «Редактировать профиль».
«Редактировать профиль группы» в Steam
- В открывшемся окне мы можем придумать новую аббревиатуру, заголовок и ссылку.
Редактирование профиля группы в Steam
- Нажимаем кнопку «Сохранить изменения», которая находится снизу.
Всё-таки, что с именем?
Сменить название можно только одним способом — создать новое сообщество. Да, метод весьма радикальный, и, скорее всего, вы потеряете определённую долю участников, если группа большая. Однако минимизировать потери получится, воспользовавшись одним из инструментов администрирования в Стиме. Создайте событие, в котором объявите о «переезде» группы.
- Открываем своё сообщество.
- Переходим на вкладку «События».
- Нажимаем «Запланированное событие».
«Запланировать событие» в Steam
- Далее, в окне выбираем наиболее подходящий тип, а в описании объясняем, почему мы вдруг решили совершить переезд.
Уведомление о таком событии получит каждый игрок, который состоит в сообществе. Таким образом, активные участники наверняка последуют за вами, если сочтут для себя приемлемым новое название. То, что неактивная часть группы отсеется, конечно, плохо, но с вами останутся только те, кто действительно заинтересован в деятельности сообщества. Неплохой способ проверить его реальную популярность среди игроков.
Почему это отчасти правильно?
Почему изменить название группы в Стиме нельзя? Пользователи, вступая в группу, делают это потому, что их интересует её контент и направленность. Здесь легко сравнить ситуацию с той, что происходит в социальной сети ВКонтакте. Там названия пабликов легко меняются, отчего можно обнаружить, что вы состоите в «Клубе любителей порно», хотя подписывались на «Интересные факты из истории». А всё из-за того, что владелец просто продал сообщество. Во всяком случае, вероятно, так мотивирует свою политику Steam. А нам, простым юзерам, остаётся довольствоваться тем, что есть.
Когда S.T.E.A.M. стать аббревиатурой?
Поиск
—
Выше / Несколько лет назад молодые люди вышли на сцену во время Парада огней в честь праздников родного города, чтобы исполнить радостные песни, освещая звуки сезона в центре Нейпервилля. (PN File Photo, 2014)
С наступлением 21 века началась эволюция S.T.E.M. в S.T.E.A.M., аббревиатуру от Science, Technology, Engineering, Art and Math.
Сначала просто «STEM» рекламировался как еще один способ улучшить образование и личностное развитие учащихся в то время, когда так быстро менялись возможности трудоустройства. А в будущем мобильные сети появились с технологией 5G.
— Реклама —
Если подумать, то все разговоры о STEM вошли в лексикон примерно в то же время, что и это печатное издание. PN был запущен, чтобы помочь продвигать местное искусство и развлечения, малый независимый бизнес, голоса сообщества и важную работу прекрасной группы некоммерческих организаций, которые вносят свой вклад в удовлетворение неудовлетворенных потребностей в этом сообществе.
«А» за искусство дополняет обучение STEM до обучения STEAM, позволяя преподавателям расширять преимущества практического обучения и сотрудничества множеством творческих способов. Наши местные школы широко известны своими музыкальными, художественными и профессиональными программами. Наши родители проводят уроки музыки и обучения рисованию для своих детей.
На наших страницах и на нашем веб-сайте рекламировались школьные мероприятия, посвященные роботам, фестивали искусств, планетарии, эксперименты с ДНК и многое другое, в которых участвовали местные учащиеся в STEAM.
В последние месяцы нас привлекают новости о науке пения. Группы выступали онлайн через Zoom и другие вебинары. Другие группы были сняты на видео на горе Рашмор и в наших национальных парках, следуя установленным протоколам здравого смысла для обеспечения безопасности. Музыка, как и искусство, полезна для души. И никогда не лучше, чем на Рождество.
Много лет назад уроженец Нэпервилля Джон Гарвард предложил функцию PN «Мирские слова» — пространство для распознавания значимой цитаты со значением, которое могло бы заставить читателей задуматься и узнать больше об авторе.
Тома книг и интернет-сайты предлагают множество цитат с указанием авторства. Много раз мы склоняемся в пользу предложенной цитаты только для того, чтобы найти другие цитаты того же человека, которые нам не очень нравятся!
На обложке Positively Naperville за декабрь 2020 года представлены песни сезона. Это послание делать покупки разумно и искать науку применимо, как блестят верхушки деревьев… (PN Photo, 2020)Тем не менее, мы продолжаем учиться — всегда стараясь быть объективными, всегда пытаясь заставить людей думать. И иногда мы делаем предположения, что читатели PN читают между строк. Мы также надеемся, что читатели заметят «вечные чудеса» внизу каждой печатной страницы.
Как и в декабре 2019 года, обложка этого месяца посвящена песням сезона. С небольшими обновлениями его сообщение верно для нас, особенно учитывая все проблемы, которые заставляют многих из нас задаваться вопросом: «Что дальше?»
Никогда в жизни я не мог представить, что пандемия станет таким разрушительным ударом по искусству — изобразительному, исполнительскому, кулинарному, профессиональному и музыкальному — и нашей местной экономике.
Во многих новостях представлена информация от экспертов и неспециалистов со звуковыми фрагментами, которые не раскрывают обе стороны истории. Хорошо изученная история заслуживающими доверия врачами и учеными размещена в Интернете. Он называется «Безопасное пение во время пандемии SARS-CoV-2: что мы знаем и чего не знаем». Это долго. Надеюсь, вы будете искать его.
В преддверии праздников мы предлагаем всем руководствоваться здравым смыслом и следовать протоколам, чтобы снизить риск передачи COVID. Тем не менее, мы полностью признаем цитату из очень хорошо задокументированной истории, которая звучит правдоподобно во многих сегодняшних новостях, которые кажутся односторонними. «Нет уверенности или научных доказательств относительно рисков конкретно для голосового сообщества, а также эффективности этих вмешательств, все из которых требуют исследований».
Пой смело! Пойте все песни сезона с радостью для мира.
— PN, декабрь 2020 г.
Спасибо многим любопытным читателям, которые попали на этот постОбновлено, 26 ноября 2022 г. посещали онлайн как минимум несколько раз в день, а иногда и больше. Поскольку эта история была размещена в Интернете, аналитики говорят нам, что люди нашли ее по запросу «STEM» и/или «STEAM».
Ранее в этом месяце мы снова были вдохновлены музыкой во время посещения вершины Пайкс-Пик в Скалистых горах. Там мы увидели невероятно великолепные виды Колорадо и других соседних штатов, которые вдохновили Кэтрин Ли Бейтс на написание слов «Прекрасная Америка» в 189 году.3.
«О, прекрасная за просторное небо, за янтарные волны зерна. За лиловыми горами величия над плодородной равниной. Америка. Америка. Бог излил на тебя Свою благодать. И увенчай свое добро братством от моря до сияющего моря». Кэтрин Ли Бейтс.Всякий раз, когда это возможно, исследуйте местные парки, государственные парки, национальные парки и все природные чудеса по всей стране от одного штата к другому. Наслаждайтесь глубоким дыханием на свежем воздухе. Испытайте любимые американские достопримечательности.
С 19 лет09, Сад Богов, вечный дар природы в виде блестящих возвышающихся красных скал, представляет собой извилистые тропы в парковой зоне с захватывающим видом на Скалистые горы и Пайкс-Пик. (PN Photo, 2022)И, возможно, словами другой песни «Beautiful», подпевая словам Кэрол Кинг: «Вы должны вставать каждое утро с улыбкой на лице. И покажи миру всю любовь в своем сердце…»
Тропы по всему Саду Богов открывают великолепный вид на Пайкс-Пик вдалеке, обрамленный естественными красными каменными скульптурами, образовавшимися миллионы лет назад.Еще раз спасибо за прочтение. —PN, 26 ноября 2022 г.
— Реклама —
ПОСЛЕДНИЕ НОВОСТИ
НЕ ПРОПУСТИТЕ!
ПОЛУЧИТЕ ЕЖЕДНЕВНУЮ ИНФОРМАЦИЮ
SQUARE-SCOOP
Последние местные заголовки
на ваш почтовый ящик каждое утро.
ПОДПИСАТЬСЯ
Попробуйте, вы можете отказаться от подписки в любое время.
STEM и STEAM — в чем разница?
Фейсбук Твиттер LinkedIn Копировать ссылкуЭнн Джолли,
Энн Джолли
Вы уже знаете, что означает аббревиатура STEM: наука, технология, инженерия и математика. Добавьте «А» для искусства, и аббревиатура станет STEAM.
Поначалу включение «А» вызывало вопросы и частые возражения, поскольку STEAM объединяет то, что мы обычно считаем полярными противоположностями в учебной программе. Но STEAM — это часть картины, и стоит сравнить эти две программы.
STEM
Как частный, так и государственный сектор сообщают, что школы США не выпускают достаточное количество выпускников с навыками, необходимыми нам, чтобы продолжать лидировать в мире инноваций. Нашим выпускникам нужны более глубокие знания по математике и естественным наукам, а также способность интегрировать и применять эти знания для решения многих проблем, стоящих перед нашей страной. И им также необходимы различные личные качества и навыки мышления.
Наша работа как преподавателей K-12 состоит в том, чтобы подготовить наших учеников к тому миру, в который они попадут после выпуска. Вот почему создаются программы STEM — чтобы дать учащимся конкретные знания и навыки, которые им необходимы. Согласно исследованию, проведенному Американским обществом инженерного образования в 2014 году, качественные программы STEM должны выглядеть следующим образом:
- Студенты, активно вовлеченные в решение реальных проблем.
- Целесообразно интегрировать несколько областей контента STEM.
- Преподавание и обучение, основанное на запросах и ориентированное на учащихся.
- Учащиеся используют процесс инженерного проектирования для поиска решений.
- Продуктивная работа в команде и общение между студентами.
- Учащиеся мыслят критически, творчески и новаторски. Таким образом,
STEM представляет собой специальную базовую программу, разработанную для определенной цели — интеграции и применения математики, науки и технологий для поиска решений реальных проблем с использованием процесса инженерного проектирования.
STEAM
STEAM набирает обороты во многих школах и системах, но возникают вопросы: как включение искусства продвигает STEM? Как искусство и STEM действительно могут помочь друг другу?
Сторонники изящных искусств, такие как Рут Катхен, считают, что искусство может послужить отправной точкой для STEM для недопредставленных студентов. Она рассматривает художественную деятельность как способ предложить более разнообразное обучение и повысить мотивацию и вероятность успеха STEM. В статье о том, почему нам нужно включать искусство в STEM, автор Анна Фельдман указывает на искусство как на способ разжечь воображение учащихся и применить навыки творческого мышления и дизайна к этим проектам STEM. Она утверждает, что искусство предлагает большой потенциал для развития творчества и способов мышления, которые могут дать волю инновациям STEM.
Роджер Эссли, художник, педагог и писатель, пропагандирует использование визуальных инструментов, помогающих учащимся, изучающим STEM, усваивать сложные идеи и делиться ими. Он указывает, что на протяжении столетий ученые, инженеры, математики и изобретатели использовали визуальные средства, чтобы объяснять свои идеи другим и прояснять собственное мышление.
Так где же стоит STEAM?
Включение «А» в STEM, безусловно, многообещающе, но как мы можем включить искусство в STEM подлинным образом?
Вот 3 способа включить искусство в STEM:
- Дизайн. Искусство может выполнять практическую функцию в STEM. Студенты могут применять принципы художественного дизайна к продуктам, которые они создают во время испытания STEM. Они могут использовать компьютерную графику для создания логотипов или стилизованных рисунков для использования в сообщениях или презентациях. С помощью промышленного дизайна студенты могут улучшить внешний вид, дизайн и удобство использования продукта. Эти типы мероприятий также могут помочь им приобрести цифровые навыки и применять технологии подлинными способами.
- Связь. Искусство (включая словесность) может играть важную роль в общении с другими учащимися и с более широким сообществом. Например, на уроках STEM учащиеся могут делать наброски своих идей, чтобы сделать их более понятными для других. Они могут использовать технические или убедительные письма или общаться устно. Преподаватели словесности могут сыграть важную роль в оказании помощи учащимся STEM в приобретении навыков сотрудничества и общения, необходимых им для 21 -й -й рынок.
- Креативное планирование. Во время мозгового штурма решения инженерной задачи учащиеся могут быть более продуктивными, если примут игровой, изобретательный и художественный подход. Обращение к их творческому правому полушарию может помочь им генерировать творческое и новаторское мышление. Это также может добавить энтузиазма проекту.
Мне кажется, искусство и STEM — хорошие партнеры. На самом деле, поскольку искусство уже де-факто является частью STEM, стратегическая интеграция его в программу STEM может быть разумным шагом. Однако STEM-образование должно сохранять свою четко определенную форму и цель. Он должен быть обусловлен реальными инженерными проблемами и интегрировать вспомогательные научные, математические и технологические навыки, процессы и концепции. Искусство должно использоваться не просто как средство улучшения урока, а как реальное средство решения задач STEM.
Подпишитесь на блог #1 PBL!
Получайте новые статьи из мира проектного обучения, STEM/STEAM и College & Career.
Ваш комментарий будет первым